最近的(de)研究表明(ming)微針(zhen)在簡化核(he)酸提(ti)取過程和miRNA 的(de)快速檢測上(shang)具有(you)duyiwuer的優(yōu)(you)勢，可在不同部(bu)位、不(bu)同時(shí)(shi)間靈活地(di)對(duì)miRNA 進(jìn)行檢測(ce)，克服miRNA 在(zai)植物體內(nèi)表達(dá)(da)的時(shí)空差異性(xing)。這種微針最初(chu)設(shè)計(jì)(ji)為侵入性藥(yao)物輸送裝(zhuang)置，可(ke)通過真空誘導(dǎo)(dao)吸力或毛細(xì)(xi)作用等(deng)實(shí)現(xiàn)(xian)對(duì)真皮間質(zhì)液(ye)的提取。當(dāng)(dang)嵌入(ru)特定探針時(shí)(shi)，微針可以檢(jian)測多種(zhong)生物分子，包(bao)括小分子、蛋白(bai)質(zhì)和核酸(suan)。其中，甲基丙(bing)烯酸化透明(ming)質(zhì)酸微(wei)針因(yin)其出色的溶(rong)脹特性和(he)可調(diào)節(jié)(jie)的機(jī)械性能(neng)而受到歡迎。這(zhe)些創(chuàng)新技(ji)術(shù)在收(shou)集體內(nèi)miRNA 和(he)即時(shí)檢測方(fang)面表現(xiàn)出(chu)了較(jiao)好的性能(neng)，為微針(zhen)生物傳感(gan)器在體內(nèi)生(sheng)物標(biāo)記(ji)物的潛在應(yīng)(ying)用奠定了(le)基礎(chǔ)。

植物汁液中(zhong)同樣富含各種(zhong)生物標(biāo)(biao)記物(wu)，包括致病(bing)因子、葡萄糖、生(sheng)長激(ji)素、miRNA 等。在木(mu)質(zhì)化(hua)程度較(jiao)低的(de)區(qū)域，例如(ru)幼葉和果實(shí)的(de)角質(zhì)層，微針可(ke)以輕松(song)突破植物表(biao)皮和細(xì)胞(bao)壁的屏障，快(kuai)速提取植物(wu)汁液，為(wei)采樣程序(xu)的簡化和生(sheng)物標(biāo)識(shí)物(wu)的快速檢測提(ti)供了新(xin)的途徑。這種創(chuàng)(chuang)新方法(fa)有助于更快(kuai)、更準(zhǔn)確地(di)檢測特定部(bu)位的(de)生物分子，開(kai)創(chuàng)植物生物分(fen)子研(yan)究效率(lv)和精(jing)度的新時(shí)代(dai)。然而，微針(zhen)傳感器從植(zhi)物組(zu)織中提取汁液(ye)以識(shí)別生(sheng)物標(biāo)志物(尤其(qi)是miRNA)的(de)研究仍相(xiang)對(duì)較(jiao)少。

用于miRNA 檢(jian)測的CHA 檢(jian)測系統(tǒng)(tong)整合到微針(zhen)中以獲得(de)微針傳感器(CHA-MNs)，提(ti)取植物組(zu)織中(zhong)的miRNA 并對(duì)其(qi)進(jìn)行檢測。微(wei)針利用高親水(shui)性的MeHA 制備(bei)，通過光交聯(lián)(lian)提升(sheng)機(jī)械性能，確保(bao)其能(neng)夠扎(zha)入葉面并快速(su)有效地汲(ji)取植物汁(zhi)液；特異性(xing)的核(he)酸探(tan)針基(ji)于CHA 循環(huán)(huan)擴(kuò)增檢測(ce)miRNA 以增強(qiáng)靈敏度(du)。兩者的整合，將(jiang)有望簡化miRNA 的提(ti)取和檢測過(guo)程，使miRNA 經(jīng)過簡短(duan)程序(xu)后快(kuai)速轉(zhuǎn)化為可辨(bian)別的(de)熒光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)(xian)植物體內(nèi)(nei)miRNA 的即時(shí)檢測(ce)。

1、質(zhì)構(gòu)(gou)儀評(píng)估微針(zhen)的力學(xué)性能(neng)

微針的機(jī)械(xie)性能直(zhi)接影響(xiang)其穿透植物(wu)組織的能(neng)力。為了深入(ru)研究不同制(zhi)備方法對(duì)(dui)CHA-MNs 機(jī)械(xie)性能的影(ying)響，利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)其進(jìn)行(xing)了測(ce)試。如圖2-15(a, b)所(suo)示，隨著探針(zhen)下壓，微針?biāo)?shou)力逐漸增大(da)，力-位移(yi)曲線呈現(xiàn)出(chu)明顯的(de)上升趨勢。對(duì)(dui)于干交聯(lián)法(fa)制備的(de)CHA-MNs，隨著光(guang)照時(shí)間(jian)的延長，其機(jī)械(xie)性能顯著增強(qiáng)(qiang)。其中，光照3 min 的(de)微針(zhen)表現(xiàn)出(chu)zuiyou的機(jī)械性(xing)能，在微(wei)針彎曲達(dá)(da)到最大值(485 μm)時(shí)，每(mei)根微針可承(cheng)受0.17 N的(de)力。而光(guang)照時(shí)間較短(1 min、2 min)的(de)樣品，由(you)于凝(ning)膠網(wǎng)絡(luò)(luo)交聯(lián)程度較低(di)，其承載力(li)均不超過0.05 N。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束后，微針(zhen)jianduan未觀(guan)察到明(ming)顯變形(xing)。濕交聯(lián)法(fa)制備的CHAMNs的(de)力-位移曲線也(ye)顯示出(chu)類似的趨勢，即(ji)隨著(zhe)光照時(shí)間(jian)的延長，機(jī)械(xie)性能逐(zhu)漸增強(qiáng)(qiang)。其中，光照(zhao)30 s 的微針每根可(ke)承受0.13 N 的力。